仪表设备、信息处理设备和仪表驱动方法.pdf

本发明提供了仪表设备、信息处理设备和仪表驱动方法。仪表设备包括：被在预定范围内可移动地支撑的指示器单元(102)，利用从作为预定范围一端的参考位置(θ0)起的移动量(Δθ)表示输入信号幅度值；增益获取单元(113)，获取输入信号的增益；最大移动量确定部分(122)，基于增益获取单元(113)获取的增益确定指示器单元(102)在该增益处的最大移动量(ΔθM)；和驱动控制单元(123)，基于最大移动量确定部分(122)确定的最大移动量(ΔθM)和输入信号幅度值将指示器单元(102)移动到在参考位置(θ0)和从参考位置(θ0)开始移动了最大移动量(ΔθM)的最大移动位置(θM)之间的与输入信号的幅度值对应的位置。

1.  一种仪表设备，包括：
指示器单元，该指示器单元被在预定范围内可移动地支撑，用于利用从参考位置开始的移动量来表示输入信号的幅度值，所述参考位置是所述预定范围的一端；
增益获取单元，用于获取所述输入信号的增益；
最大移动量确定部分，用于基于所述增益获取单元所获取的增益来确定所述指示器单元在该增益处的最大移动量；以及
驱动控制单元，用于基于所述最大移动量确定部分所确定的最大移动量和所述输入信号的幅度值来将所述指示器单元移动到在所述参考位置和从所述参考位置开始移动了所述最大移动量的最大移动位置之间的、与所述输入信号的幅度值相对应的位置。

2.  如权利要求1所述的仪表设备，还包括用于移动所述指示器单元的步进电机；其中
所述驱动控制单元通过向所述步进电机输出预定步进数的驱动信号来移动所述指示器单元。

3.  如权利要求1或2所述的仪表设备，其中，当所述增益获取单元所获取的增益被改变并且所述最大移动量确定部分所确定的最大移动量被改变时，所述驱动控制单元将所述指示器单元移动到从所述参考位置移动了所述最大移动量的最大移动位置一次。

4.  如权利要求2所述的仪表设备，还包括：
至少两个传感器，分别布置在所述参考位置或所述预定范围的一端和所述预定范围的另一端，用于检测所述指示器单元达到了所述预定范围的一端或另一端；以及
步进数确定部分，用于在激活时向所述步进电机提供驱动信号并在所述预定范围内移动所述指示器单元，并基于所述至少两个传感器的检测结果和所提供的驱动信号来确定所述步进电机将所述指示器单元移动预定量所需的步进数。

5.  如权利要求1所述的仪表设备，还包括：
输入信号选择单元，用于从多个输入信号中选择将由所述指示器单元显示的输入信号；其中
当所述输入信号选择单元所选择的输入信号的增益没有被所述增益获取单元获取时，所述驱动控制单元基于所述输入信号选择单元所选择的输入信号的幅度值来将所述指示器单元移动到在所述预定范围的两端之间的与所述输入信号的幅度值相对应的位置。

6.  一种信息处理设备，包括：
再现单元，用于再现音频信号；
放大单元，用于放大经所述再现单元再现的所述音频信号；
指示器单元，该指示器单元被在预定范围内可移动地支撑，用于利用从参考位置开始的移动量来表示经所述放大单元放大的所述音频信号的幅度值，所述参考位置是所述预定范围的一端；
增益获取单元，用于从所述放大单元获取所述音频信号的增益；
最大移动量确定部分，用于基于所述增益获取单元所获取的增益来确定所述指示器单元在该增益处的最大移动量；以及
驱动控制单元，用于基于所述最大移动量确定部分所确定的最大移动量和所述音频信号的幅度值来将所述指示器单元移动到在所述参考位置和从所述参考位置开始移动了所述最大移动量的最大移动位置之间的、与所述音频信号的幅度值相对应的位置。

7.  如权利要求6所述的信息处理设备，还包括：
输入信号获取单元，用于获取包括所述音频信号的多个输入信号；以及
输入信号选择单元，用于从所述输入信号获取单元所获取的多个输入信号中选择将由所述指示器单元显示的输入信号；其中
当所述输入信号选择单元选择除所述音频信号之外的输入信号时，所述驱动控制单元基于所述输入信号的幅度值将所述指示器单元移动到在所述预定范围的两端之间的与所述输入信号的幅度值相对应的位置，从而在所述指示器单元上显示所述输入信号选择单元所选择的输入信号的幅度值。

8.  如权利要求7所述的信息处理设备，其中
所述输入信号获取单元从布置在所述信息处理设备内部或外部的记录介质获取利用幅度值来表示所述记录介质的已用容量的输入信号；并且
当所述输入信号选择单元选择所述利用幅度值来表示所述记录介质的已用容量的输入信号时，所述驱动控制单元基于该输入信号将所述指示器单元移动到在所述预定范围的两端之间的与所述记录介质的已用容量相对应的位置。

9.  一种仪表驱动方法，包括以下步骤：
获取输入信号的增益；
基于在所述增益获取步骤获取的增益来确定指示器单元的最大移动量，其中，所述指示器单元被在预定范围内可移动地支撑且用于利用从参考位置开始的移动量来表示所述输入信号的幅度值，所述参考位置是所述预定范围的一端；以及
基于在所述最大移动量确定步骤中确定的所述最大移动量和所述输入信号的幅度值来将所述指示器单元移动到在所述参考位置和从所述参考位置移动了所述最大移动量的最大移动位置之间的与所述输入信号的幅度值相对应的位置。

仪表设备、信息处理设备和仪表驱动方法
技术领域
本发明涉及用于通过移动指示器单元来显示预定值的仪表设备(meterdevice)、信息处理设备、和仪表驱动方法。
背景技术
在音频再现装置等中布置了仪表，并且通过仪表来显示将被再现的音频信号的幅度值(音量电平)。仪表主要被分类成模拟形式和数字形式。模拟形式的仪表通过指示针(指示器针)的位置等来显示音量电平。数字形式的仪表在显示单元上显示表示音量电平的预定显示或数字值。在专利文献1中公开的仪表是模拟形式的仪表的示例，而在专利文献2和专利文献3中公开的仪表是数字形式的仪表的示例。这里所引用的术语“模拟形式”和“数字形式”并不是指将被输入到仪表的音频信号是模拟的还是数字的，而是指当将向用户通报音频信号时仪表所使用的显示形式。
大多数用户都比较熟悉模拟形式的仪表而不是数字形式的仪表，并且利用模拟形式的仪表可以直观地识别音量。因此，与数字形式的仪表相比，许多用户更喜欢模拟形式的仪表，即使近年来数字化正在推进也是如此。
大多数模拟形式的仪表由包括线圈和磁铁在内的简单结构构成。在这种情况下，音频信号(电流)流入到线圈，从而使得指示针通过在线圈中生成的磁场和磁铁的磁场之间的相互作用而移动到预定位置。
[专利文献1]    日本专利申请早期公开No.2-138878
[专利文献2]    日本专利申请早期公开No.5-275945
[专利文献3]    日本专利申请早期公开No.64-10483
发明内容
本发明将解决的问题
但是，在这样的线圈型仪表中，很难以令人满意的精度控制在线圈中生成的磁场和磁铁的磁场之间的相互作用，因而很难控制指示针的停止位置。此外，因为指示针根据流到线圈的音频信号的幅度值而摇摆，所以当输入具有很大幅度值的音频信号时，指示针完全摆到末端。虽然音频信号的幅度值通过放大器等来放大，但是即使放大器的增益改变，仪表也无法显示相关音频信号的信号电平，除非音频信号实际流过。
本发明解决了上述问题，并且希望提供能够与输入信号的增益相关联地以令人满意的精度来控制停止位置的新型且改进了的仪表设备、信息处理设备和仪表驱动方法。
解决问题的手段
根据本发明的一个实施例，提供了一种仪表设备，该仪表设备包括：被在预定范围内可移动地支撑的指示器单元，用于利用从作为该预定范围的一端的参考位置开始的移动量来表示输入信号的幅度值；增益获取单元，用于获取输入信号的增益；最大移动量确定部分，用于基于增益获取单元所获取的增益来确定指示器单元在该增益处的最大移动量；以及驱动控制单元，用于基于最大移动量确定部分所确定的最大移动量和输入信号的幅度值来将指示器单元移动到在参考位置和从参考位置开始移动了所述最大移动量的最大移动位置之间的、与输入信号的幅度值相对应的位置。
根据该配置，输入信号的增益被增益获取单元获取，并且指示器单元的最大移动量被最大移动量确定部分基于增益来确定。指示器单元被驱动控制单元基于最大移动量和输入信号的幅度值来移动到在可移动的预定范围内且在参考位置和从参考位置开始移动了最大移动量的最大移动位置之间的与输入信号的幅度值相对应的位置。换而言之，指示器单元被在参考位置和最大移动位置之间移动，其中，最大移动位置是基于输入信号的增益来确定的。因此，不仅仅是音频信号的幅度值，而且音频信号的增益也可以用指示器单元的位置来表示。因为驱动控制单元不仅基于幅度值而且还基于增益来移动指示器单元，所以指示器单元可以被更加精确地移动到与音频信号相对应的增益。
此外，还布置了用于移动指示器单元的步进电机；其中，驱动控制单元通过向步进电机输出预定步进数的驱动信号来移动指示器单元。
此外，当增益获取单元所获取的增益改变并且最大移动量确定部分所确定的最大移动量改变时，驱动控制单元将指示器单元一次移动到从参考位置移动了最大移动量的最大移动位置。
此外，还布置了：至少两个传感器，分别布置在参考位置或所述预定范围的一端和该预定范围的另一端，用于检测指示器单元达到了所述预定范围的一端或另一端；以及步进数确定部分，用于在激活时向步进电机提供驱动信号并在所述预定范围内移动指示器单元，并基于至少两个传感器的检测结果和所提供的驱动信号来确定步进电机将指示器单元移动预定量所需的步进数。
此外，还布置了输入信号选择单元，用于从多个输入信号中选择将由指示器单元显示的输入信号；其中当输入信号选择单元所选择的输入信号的增益没有被增益获取单元获取时，驱动控制单元基于输入信号选择单元所选择的输入信号的幅度值来将指示器单元移动到在所述预定范围的两端之间的与输入信号的幅度值相对应的位置。
根据本发明另一个实施例，提供了一种信息处理设备，该信息处理设备包括：再现单元，用于再现语音；放大单元，用于放大经再现单元再现的音频信号；被在预定范围内可移动地支撑的指示器单元，用于利用从作为所述预定范围的一端的参考位置开始的移动量来表示经放大单元放大的音频信号的幅度值；增益获取单元，用于从放大单元获取音频信号的增益；最大移动量确定部分，用于基于增益获取单元所获取的增益来确定指示器单元在该增益处的最大移动量；以及驱动控制单元，用于基于最大移动量确定部分所确定的最大移动量和所述音频信号的幅度值来将指示器单元移动到在参考位置和从参考位置开始移动了最大移动量的最大移动位置之间的、与该音频信号的幅度值相对应的位置。
此外，还布置了：输入信号获取单元，用于获取包括音频信号的多个输入信号；以及输入信号选择单元，用于从输入信号获取单元所获取的多个输入信号中选择将由指示器单元显示的输入信号；其中，当输入信号选择单元选择除音频信号之外的输入信号时，驱动控制单元基于该输入信号的幅度值将指示器单元移动到在所述预定范围的两端之间的与该输入信号的幅度值相对应的位置，从而在指示器单元上显示输入信号选择单元所选择的输入信号的幅度值。
此外，输入信号获取单元从布置在信息处理设备内部或外部的记录介质获取利用幅度值来表示记录介质的已用容量的输入信号；并且当输入信号选择单元选择该利用幅度值来表示记录介质的已用容量的输入信号时，驱动控制单元基于该输入信号将指示器单元移动到在所述预定范围的两端之间的与记录介质的已用容量相对应的位置。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种仪表驱动方法，该方法包括以下步骤：获取输入信号的增益；基于在增益获取步骤中获取的增益来确定指示器单元的最大移动量，其中，所述指示器单元被在预定范围内可移动地支撑且用于利用从在该预定范围的一端的参考位置开始的移动量来表示输入信号的幅度值；以及，基于在最大移动量确定步骤中确定的最大移动量和所述输入信号的幅度值来将指示器单元移动到在参考位置和从参考位置移动了最大移动量的最大移动位置之间的与该输入信号的幅度值相对应的位置。
发明的有益效果
根据上述本发明的实施例，可以与输入信号的增益相关联地以令人满意的精度来控制停止位置。
附图说明
图1是描述了根据本发明一个实施例的再现装置的概况的示意图；
图2是描述了根据该实施例的仪表设备的配置的示意图；
图3是描述了根据该实施例的仪表设备的操作的示意图；
图4是描述了通过根据该实施例的仪表设备来移动指示针的示意图；
图5是描述了通过根据该实施例的仪表设备来移动指示针的示意图；以及
图6是描述了通过根据该实施例的仪表设备来移动指示针的示意图。
标号列表
10    再现装置
11    音频再现单元
12    调谐器
13    外部输入单元
14    模式切换单元
15    记录控制单元
16    放大单元
17    音频输出单元
18    显示单元
100   仪表设备
101   仪表显示单元
102   指示针
111   输入信号获取单元
112   输入信号选择单元
113   增益获取单元
120   仪表控制单元
121   步进数确定部分
122   最大移动量确定部分
123   驱动信号生成部分
131   步进电机
132   齿轮单元
141，142    传感器
150   显示控制单元
θ0   参考位置
θ1   终止端位置
θM   最大移动位置
ΔθM 最大移动量
J     显示区域
具体实施方式
以下将参考附图来详细描述本发明的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，用相同的标号表示具有基本相同的功能的结构元素和结构，并且省略了对这些结构元素的重复说明。
根据本发明一个实施例的仪表设备可以被应用于各种装置以指示各种输入信号。可以应用所述仪表设备的装置仅仅是传送幅度值变化的预定信号的装置，特别地，优选能够再现音频的装置。这样的装置包括诸如模拟或数字电视机之类的显示设备；诸如录像带、盒式磁带、DAT(DigitalAudio Tape，数字音频磁带)、唱片、HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)、DVD(Digital Versatile Disc，数字多功能盘)、CD(CompactDisc，紧致盘)、MD(Mini Disk，迷你盘)、和MO(Magneto Optical，磁光盘)之类的记录/再现装置；能够接收无线广播/电视广播或再现所记录的内容的收音机、便携式电话、计算机、PDA(个人数字助理)；以及诸如音频再现/记录装置之类的其它装置。为了便于说明，以下将描述根据本发明一个实施例的仪表设备被应用于音频再现装置的情况。
<音频再现装置>
首先，将参考图1来描述应用了根据本发明一个实施例的仪表设备的音频再现装置的概况。图1是描述了根据本发明的再现装置的概况的示意图。
如图1所示，根据本实施例的再现装置10包括音频再现单元11、调谐器12、外部输入单元13、模式切换单元14、记录控制单元15、放大单元16、语音输出单元17、显示单元18、以及仪表设备100。
音频再现单元11是读出记录在记录介质上的音频数据并再现音频信号的再现单元的一个示例。记录介质可以从外部连接或插入到再现装置10，或者可以内置在再现装置10中。
从外部插入的记录介质包括：诸如录像带、盒式磁带和DAT之类的磁带；诸如软盘之类的磁盘；诸如各种CD、MO、DVD和MD之类的光盘；以及唱片。在这种情况下，音频再现单元11可以是各种记录介质的驱动器。
从外部连接的记录介质包括HDD(硬盘驱动器)、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、半导体存储器等。在这种情况下，音频再现单元11从所连接的各个记录介质读出并再现所记录的数据。
内置在再现装置10中的记录介质包括HDD、ROM、RAM、半导体存储器等。在这种情况下，音频再现单元11从各个内置记录介质读取并再现所记录的数据。
音频再现单元11可以从诸如因特网之类的网络获取音频数据。这里所引用的术语“音频信号”指的是从稍后将描述的语音输出单元17语音输出的语音信号等；并且术语“音频数据”指的是包含音频信号的语音信息等。换而言之，音频数据包含语音信号，并且通过读出音频数据来生成音频信号。无论是模拟形式还是数字形式，音频数据和音频信号都通过适当的数字/模拟转换器或模拟/数字转换器(未示出)来转换，但是，为了便于说明将省略对信号传输形式的转换的描述。
调谐器12是接收包含音频数据且以有线方式或无线方式传输的广播数据的再现单元的一个示例。调谐器12所接收的广播数据可以是模拟广播或者是数字广播，可以是无线电视广播、有线电视广播、无线电台广播、有线电台广播等。调谐器12通过对所接收的广播数据执行诸如频率选择和解码之类的处理来再现音频信号。
外部输入单元13是从外部获取音频信号的再现单元的一个示例。即，外部输入单元13与外部音频再现装置、调谐器、麦克风等相连接以获取并再现从其输入的音频信号。为了便于说明，这里的音频信号的再现还包括从外部获取音频信号的情况。
因此，根据本实施例的10可以从各种源(声音源)获取音频数据或音频信号，并再现音频信号。这里，源(即，音频信号的获取目的地)包括记录介质、网络、广播信号、外部设备等，但是本发明并不限于这些示例，并且不言而喻，可以布置各种模式的再现单元。用于再现音频信号的各种配置(音频再现单元11、调谐器12、外部输入单元13等)在下文中统称为“再现单元”。
模式切换单元14对再现装置10的操作模式进行切换。操作模式被宽泛地分类成再现模式、记录模式和显示模式。
在再现模式中，模式切换单元14首先获取在音频再现单元11、调谐器12、外部输入单元13等中再现的音频信号。模式切换单元14随后根据所设定的模式来选择至少一个音频信号，并将其输出到放大单元16等以音频输出该音频信号。
在记录模式中，模式切换单元14首先获取在音频再现单元11、调谐器12、外部输入单元13等中再现的音频信号。模式切换单元14随后根据所设定的模式来选择至少一个音频信号，并将其输出到记录控制单元15以记录在记录介质上。
显示模式是用于设置将在仪表设备100上显示的信息的模式，并且可以与再现模式或记录模式一起同时设置。如下所述，仪表设备100可以获取多个输入信号，在显示模式的情况下，可以从这多个输入信号中选择将在仪表设备100上显示的输入信号。
通过模式切换单元14进行的模式切换可以根据用户操作来执行，或者可以根据各个再现单元的再现状态来自动执行。
再现模式和记录模式都被根据将被使用的音频信号的源或记录目的地来进一步细分。显示模式也被根据将被显示的输入信号来细分。
以下将更具体地描述再现模式和记录模式的细分。根据将被语音输出的音频信号的源将再现模式细分为多个模式，例如，“记录介质再现模式”、“因特网再现模式”、“广播接收再现模式(电台模式、电视模式等)”、“外部输入再现模式”等。类似地，根据将记录音频信号的记录介质将记录模式细分为多个模式，例如，“记录介质记录模式”、“因特网记录模式”、“广播接收记录模式(电台模式、电视模式等)”、“外部输入记录模式”等。
记录控制单元15将音频信号记录在记录介质等上。即，当模式切换单元14设定记录模式时，记录控制单元15从模式切换单元14获取在音频再现单元11、调谐器12、外部输入单元13中的一个或多个中再现的音频信号。记录控制单元15与所设定的模式相对应地将所获取的音频信号记录在记录介质等上。该记录介质包括与下述记录介质相似的记录介质：音频再现单元11再现来自该记录介质的音频信号。即，音频再现单元11可以再现来自CD的音频信号，记录控制单元15可以将该音频信号记录在从外部连接的半导体存储器等上。在这种情况下，将由记录控制单元15记录的音频信号可以被放大随后被记录。
放大单元16从模式切换单元14获取音频信号，并以预定增益来放大音频信号的幅度值。增益与音量电平(音量)相对应，并且可以响应于用户的操作而改变。
语音输出单元17语音输出经放大单元16放大后的音频信号。即，由扬声器、耳机、头挂听筒等构成的语音输出单元17输出语音并向用户输出与音频信号相对应的语音作为声音。
显示单元18通过根据再现装置10的操作执行预定显示来将再现装置10的操作状态通知给用户。
仪表设备100是用于以模拟形式显示包括音频信号的输入信号的幅度值的仪表。即，仪表设备100通过根据输入信号的幅度值旋转指示针102来将输入信号的幅度值通知给用户。
根据本实施例的仪表设备100通过表现各种输入信号的幅度值来向用户提供各种信息。由仪表设备显示的信息例如包括音频信号的音量电平、音频信号的增益、音频再现单元11正再现的音频数据的内容的已耗时间、音频再现单元11获取音频数据的记录介质和记录控制单元15记录音频信号的记录介质的已用容量和剩余容量、通过记录控制单元15在记录介质上记录的进度状态、调谐器12所接收的广播电波的频带等。
当显示音量电平时，仪表设备100从放大单元16获取放大后的音频信号或者从模式切换单元14获取音频信号作为输入信号。在这种情况下，仪表设备100从放大单元16获取增益以与音量电平一起显示增益。
当显示再现内容的已耗时间时，仪表设备100从音频再现单元11获取表示已耗时间的信号作为输入信号，所述表示已耗时间的信号例如是：以再现内容的再现时间作为最大值并且以已耗时间作为幅度值的信号、用幅度值来表示已耗时间关于再现内容的再现时间的比例的信号(也称为“已耗时间信号”)等。
当显示记录介质的已用容量和剩余容量时，仪表设备100从音频再现单元11或记录控制单元15获取表示已用容量等的信号作为输入信号，所述表示已用容量的信号例如是：以记录介质的最大存储容量作为最大值并且以已用容量作为幅度值的信号、利用幅度值来表示已用容量关于记录介质的最大存储容量的比例的信号(也称为“已用容量信号”)等。
当显示记录的进度状态时，仪表设备100从记录控制单元15获取表示进度状态的信号作为输入信号，所述表示进度状态的信号例如是：以记录内容的容量作为最大值并且以内容的已记录容量作为幅度值的信号、利用幅度值来表示已记录容量关于记录内容的容量的比例的信号(也称为“进度状态信号”)等。
当显示所接收的频带时，仪表设备100从调谐器12获取表示所接收的频带的信号作为输入信号，所述表示所接收的频带的信号例如是：以可接收最大频率作为最大值并且以所接收的频率作为幅度值的信号、利用幅度值来表示所接收的频率关于最大频率的比例的信号(也称为“所接收频率信号”)等。
根据本实施例的仪表设备100通过模式切换单元14来获取这样的输入信号，但是也可以从各个配置直接获取输入信号。仪表设备100还获取表示模式切换单元14进一步设置的模式的模式信息。
<仪表设备100的配置>
现在将参考图2来描述根据本发明一个实施例的仪表设备100的详细配置。图2是描述了根据本实施例的仪表设备的配置的示意图。
如图2所示，仪表设备100包括：作为用于显示输入信号的幅度值的显示单元的仪表显示单元101、指示针102、输入信号获取单元111、输入信号选择单元112、增益获取单元113、仪表控制单元120、步进电机131、齿轮单元132、传感器141、142、位置检测单元143、以及显示控制单元150。
仪表显示单元101是仪表的标度盘(dial plate)的一个示例。仪表显示单元101用预定的数字、字符、符号等来显示，以使得用户通过查看显示在指示针102所指示的位置处的数字、字符、符号等就能够识别输入信号的幅度值等。如图4所示，仪表显示单元101包括除指示针102的可旋转范围之外的预定的显示区域J。仪表显示单元101可以在显示区域J上显示信息以向用户提供这样的信息。在显示区域J上显示的信息包括：再现装置10的操作状态和设置模式、正在再现或记录的音频信号的进度状态、调谐器12正在接收的广播的频带、记录介质的已用容量等。仪表显示单元101还可以利用各种色彩的闪光等来提供照明。
指示针102是被指示为以中心O作为旋转轴在预定范围内可旋转的且移动与输入信号的幅度值相对应的旋转量的指示器单元的一个示例，如图4所示。指示针102可以旋转的预定范围在此也称为“可旋转范围”，其中，可旋转范围的一端(起始端位置)也称为“参考位置θ0”而另一端也称为“终止端位置θ1”。如图4所示，在仪表显示单元101中的指示针102的可旋转范围内的预定位置处标记了诸如“0％、25％、50％、75％、和100％”之类的刻度。因此，指示针102当移动与输入信号的幅度值相对应的旋转量时指向相应位置的刻度。参考指示针102和仪表显示单元101的用户于是可以识别输入信号的幅度值。
输入信号获取单元111获取多个输入信号。输入信号包括音频信号I1、已耗时间信号I2、已用容量信号I3、进度状态信号I4、所接收频率信号I5等。
输入信号选择单元112从输入信号获取单元111所获取的多个输入信号中选择用于在指示针102上显示幅度值的输入信号。在这种情况下，输入信号选择单元112从模式切换单元14获取模式信息，并根据模式信息来选择输入信号。将描述与模式信息相对应的输入信号选择的具体示例。
当再现模式被设定并且音频信号被实际再现时，模式切换单元14进一步设置第一显示模式以用于显示音频信号I1。输入信号选择单元112基于表示第一显示模式的模式信息来选择音频信号I1。
当广播接收模式被设置为再现模式并且调谐器12所接收的频带根据用户的操作等而改变时，模式切换单元14进一步设置第二显示模式以用于显示所接收频率信号I5。输入信号选择单元112基于表示第二显示模式的模式信息来选择所接收的频率信号I5。
当记录模式被设定并且在记录介质上的记录处理不前进时，模式切换单元14进一步设置第三显示模式以用于显示已用容量信号I3。输入信号选择单元112基于表示第三显示模式的模式信息来选择已用容量信号I3。
当记录模式被设定并且在记录介质上的记录处理实际上在前进时，模式切换单元14进一步设置第四显示模式以用于显示进度状态信号I4。输入信号选择单元112基于表示第四显示模式的模式信息来选择进度状态信号I4。
如上所述，输入信号选择单元112基于模式信息来选择输入信号，其中，对于这样的选择可以设想许多变体。模式切换单元14可以根据再现装置10的操作状态来自动设置用于显示与相关操作状态相对应的输入信号的显示模式。模式切换单元14可以根据用户的操作来设置用于显示与相关操作相对应的输入信号的显示模式。输入信号选择单元112基于所设定的显示模式来选择输入信号。当显示模式没有设定时，例如，如果处在再现模式则输入信号选择单元112选择音频信号，而如果处在记录模式则选择进度状态信号。
增益获取单元113从放大单元16获取表示音频信号的增益的增益信息。当其它输入信号将被放大时，增益获取单元113可以获取其增益，但是在本实施例中将仅描述增益获取单元113获取音频信号的增益的情况。
仪表控制单元120获取输入信号选择单元112所选择的输入信号，并基于该输入信号等来控制指示针102的位置。为此，仪表控制单元120向步进电机131输出预定步进数的驱动信号以驱动步进电机131。以下将描述仪表控制单元120。
步进电机(stepping motor或stepper motor)131是指示针102的驱动源，并且被旋转与仪表控制单元120所提供的驱动信号(脉冲电压)相对应的步进数。旋转力通过齿轮单元132而被传输到指示针102，并且其结果是指示针102被旋转。这样的步进电机131可以被精确地旋转与驱动信号相对应的步进数，并且在这种情况下具有很大的旋转力(功率)。在操作期间优选地向步进电机131施加激励电流。在这种情况下，步进电机131可以使位置受驱动信号的脉冲数的精确控制，因而仪表控制单元120在操作期间可以掌握指示针102的位置而无需测量指示针102的位置。
齿轮单元132通过组合多个可旋转齿轮来构成，并且将步进电机131在一个步进中旋转的旋转量转换成指示针102的旋转量。例如，当步进电机131在一个步进中旋转18°时，通过将齿轮单元132的传动比设置为20倍可以将指示针102在一个步进中的旋转量减小到小于或等于1°。通过设置这样的高传动比可以增大步进电机131的旋转力并将其传输到指示针102。
传感器141和142是用于检测指示针102的传感器，并且分别被布置在指示针102的可旋转范围的两端(即，如图4所示，一端在参考位置θ0而另一端在终止端位置θ1)。换而言之，传感器141检测指示针102已达到参考位置θ0，并且传感器142检测指示针102已达到终止端位置θ1。可以使用诸如机械接触式开关和使用光或磁场的传感器之类的用于检测指示针102的各种传感器作为传感器141和142。在本实施例中描述了布置两个传感器141和142的情况，但是，可以布置两个或更多个这样的传感器。传感器141和142检测到的信号被输出到位置检测单元143，于是位置检测单元143基于这样的检测信号来指定指示针102的位置。
显示控制单元150致使仪表显示单元101基于模式切换单元14所设定的操作模式和输入信号选择单元112所选择的输入信号来执行预定的显示。在指示针102中还提供了针显示单元(未示出)，并且显示控制单元150致使该针显示单元根据所述操作模式和输入信号来执行预定显示。例如，即使在黑暗环境下，用户也可以通过使针显示单元发光来识别指示针102的位置。在不是像本实施例中一样使用步进电机作为功率源的线圈型仪表设备的情况下，线圈和磁铁所生成的功率较小，并且很难在指示针中提供这样的针显示单元。已经考虑增大在线圈中生成的磁场和磁铁的磁场以增强功率并提供针显示单元。但是，在这种情况下，增大的磁场影响了在显示单元18和仪表显示单元101中使用的FL(荧光灯)管、液晶、控制电路等。此外，磁场的误差也随着磁场的增大量而变得很大，并且指示针的位置控制的精度会进一步降低。但是，根据本实施例的仪表设备通过使用步进电机131可以确保很大的功率，并且可以照亮指示针102。
显示控制单元150还可以结合输入信号来显示仪表显示单元101和指示针102的针显示单元的显示。因此，仪表设备100包括这样的显示控制单元150以通过背后照明来执行显示表现，例如向用户提供与输入信号协作操作的各种显示。
(仪表控制单元120)
现在将进一步地详细描述仪表控制单元120。
如图2所示，根据本实施例的仪表控制单元120包括步进数确定部分121、最大移动量确定部分122、和驱动信号生成部分123。
步进数确定部分121确定用于将指示针102移动预定量所需的步进电机131的步进数(即，驱动信号的脉冲数)。根据指示针102的解析度等来设置该预定量。作为预定量的一个示例，如果解析度为1°，则步进数确定部分121确定将指示针102旋转1°所需的步进数。
当确定步进数时，步进数确定部分121向步进电机131提供驱动信号，并且将指示针102从参考位置θ0旋转到终止端位置θ1(参见图4中的箭头M1)。当指示针102被旋转时，传感器141、142和位置检测单元143进行下述检测：检测指示针102已达到参考位置θ0或者终止端位置θ1。步进数确定部分121基于位置检测单元143对指示针102的位置的检测结果(即，传感器141和142对指示针102的检测结果)以及在参考位置θ0和终止端位置θ1之间旋转指示针102时所提供的驱动信号来确定步进数。即，如图4所示，假设这样的情况：其中，旋转范围被设置为180°并且从传感器141检测到指示针102的状态到传感器142检测到指示针102的状态所提供的驱动信号的步进数为n步进。步进数确定部分121基于传感器141、142的检测结果和在其间提供的驱动信号(n步进)来确定将指示针102旋转1°所需的驱动信号的步进数作为n/180。步进数确定部分121优选地在将指示针102移动到终止端位置θ1之后将指示针102返回到参考位置θ0。在可旋转范围内的扫描不仅仅从参考位置θ0到终止端位置θ1地执行，而可以从终止端位置θ1到参考位置θ0地执行。
步进数确定部分121可以在仪表设备100(再现装置10)被供电时确定步进数。在这种情况下，步进数确定部分121在电源停止之前一直记录所确定的步进数，并且驱动信号生成部分123等可以基于该步进数来向步进电机131提供驱动信号。但是，步进数确定部分121确定步进数的定时并不限于该示例，并且可以是当模式被切换时、当切换到诸如再现模式之类的预定模式时、或者当尽管电力被提供但是再现装置10的电力被从OFF切换到ON时。
指示针102关于提供给步进电机131的步进数而旋转的角度也因为诸如温度、湿度、气压等的环境状态、装置自身的老化等而变化。即，如果温度发生变化或者装置使用了较长的时间，则步进电机131在一个步进中的旋转角度可能变化。在此情况下，传动比也可能因为传动状态的变化、齿轮单元132的各个齿轮的磨损等而变化。此外，每一个仪表设备100自身由于制造阶段的误差等而可能无法维持关于一个步进的均匀旋转量。但是，根据本实施例的仪表设备100，步进数确定部分121可以在可旋转范围内扫描指示针102一次，并且可以根据旋转该范围实际所需的步进数来确定用于旋转预定量所需的步进数。因此，可以忽视这样的环境状态的变化、装置自身的老化、制造误差等而精确地控制指示针102的位置。
通常，当使用步进电机131时，无论电源存在与否都预先测量并记录将指示针102移动预定量所需的步进数。根据本实施例的仪表设备100，可以不执行这样的测量，这将使得减少了制造时间、劳动力和成本。诸如非易失性存储器之类的可以在没有供电的情况下记录测量结果的记录单元并不必要，因而可以进一步节省制造成本。
最大移动量确定部分122从增益获取单元113获取音频信号的增益，并基于该增益确定指示针102可以旋转的最大角度(也称为“最大移动量”)。最大移动量是指示针102关于该增益可以从参考位置θ0旋转的最大角度(例如，图5的最大移动量ΔθM)。即，指示针102可以在参考位置θ0和从参考位置θ0旋转最大移动角度的位置(也称为“最大移动位置”)之间的范围内旋转(例如，图5的最大移动位置θM)。这里，该范围是在可旋转范围内的范围，并且也称为“音频旋转范围”。换而言之，指示针102被指示为可以在可旋转范围内机械地旋转，但是该旋转范围限于基于所述增益的音频旋转范围。音频旋转范围根据增益而适当地改变。
以下将具体描述基于增益来确定最大移动量的示例。
换而言之，放大单元16的最大增益对应于终止端位置θ1，并且放大单元16的最小增益(例如，0倍)对应于参考位置θ0。终止端位置θ1和参考位置θ0之间的最大移动量ΔθM是根据在放大单元16中设定的增益在最大增益和最小增益之间的比例来确定的。更具体而言，可以在0倍和18倍之间设置放大单元16的增益，并且可以假设放大单元16将增益设置为13.5倍，这相当于18倍或最大值的75％。最大移动量确定部分122随后将最大移动量ΔθM设置为135°，这相当于可移动范围(180°)的约75％。
当最大移动量确定部分122确定音频旋转范围时，指示针102的摇摆宽度例如可以局限在与增益相对应的范围内。因此，指示针102不仅可以与音频信号的幅度值而且还可以与增益相关联地操作。
当增益获取单元113所获取的增益改变时，最大移动量确定部分122基于步进数确定部分121所确定的步进数和增益获取单元113所获取的增益将指示针102移动到最大移动位置θM。例如，当根据用户的操作(例如，通过移动指示针102)来确定增益时，指示针102可以显示用户设置在相关位置的增益(即，音量)。因此，用户可以在参考指示针102的同时调整音量。
最大移动量确定部分122获取从输入信号选择单元112选择的输入信号。如果输入信号不是音频信号则最大移动量确定部分122确定最大移动量ΔθM，以使得音频旋转范围与可旋转范围相一致(即，最大移动位置θM＝终止端位置θ1)。换而言之，在本实施例的情况下，增益获取单元113所获取的增益是关于音频信号的增益，并且增益获取单元113不获取关于其它输入信号的增益。因此，在输入信号选择单元112所选择的输入信号与音频信号不同时，增益获取单元113不获取关于该输入信号的增益。在这种情况下，最大移动量确定部分122使音频旋转范围与可旋转范围相一致，如上所述。指示针102的旋转范围被机械地设置为可旋转范围，并且实质上不局限于音频旋转范围。但是，增益获取单元113可以获取关于其它输入信号的增益。在这种情况下，最大移动量确定部分122与音频信号相类似地确定关于相关输入信号的最大移动量ΔθM。
驱动信号生成部分123是驱动控制单元的一个示例，并且基于步进数确定部分121所确定的步进数和输入信号选择单元112所选择的输入信号的幅度值来将指示针102移动到与相关幅度值相对应的位置。即，驱动信号生成部分123首先根据输入信号的幅度值来确定指示针102的旋转角度。驱动信号生成部分123随后基于将指示针102旋转预定角度所需的步进数来确定用于将指示针102旋转预定旋转角度所需的驱动信号的步进数。驱动信号生成部分123利用该预定步进数来生成驱动信号，并将该驱动信号提供给步进电机131。结果，步进电机131被旋转，并且指示针102被旋转了由驱动信号生成部分123确定的旋转角度。
当根据输入信号的幅度值来确定指示针102的旋转角度时，驱动信号生成部分123还基于由最大移动量确定部分122确定的最大移动量ΔθM来确定指示针102的旋转角度。在这种情况下，驱动信号生成部分123将移动量局限在从指示针102的参考位置θ0到小于或等于最大移动量Δθ的范围内。即，驱动信号生成部分123将指示针102旋转到在音频旋转范围内的与输入信号的幅度值相对应的位置。作为将指示针102的旋转角度局限在音频旋转范围内的方法，例如，驱动信号生成部分123可以简单地以旋转角的上限值作为最大移动量ΔθM。在这种情况下，驱动信号生成部分123还优选地根据最大移动量ΔθM来减小关于输入信号的幅度值的旋转角。作为减小方法的一个示例，最大移动量ΔθM关于参考位置θ0和终止端位置θ1之间的角度的比例可以被与输入信号的幅度值相乘，从而以特定比率来减小输入信号的幅度值。
此外，如果输入信号选择单元112选择除音频信号之外的输入信号，则驱动信号生成部分123将与输入信号的幅度值相对应的位置设置在指示针102的可旋转范围内而不是将其局限于音频旋转范围内。例如，如果最大移动量确定部分122被设置为“最大移动位置θM＝终止端位置θ1”，则驱动信号生成部分123在音频旋转范围内旋转指示针102，以基本上在可旋转范围内移动指示针102。因此，当输入信号选择单元112选择“已用容量信号”并且记录介质的已用容量为最大存储容量的25％时，驱动信号生成部分123将指示针102移动到仪表显示单元101中的25％的位置(参见图6)。
<仪表设备的操作>
以上描述了根据本发明一个实施例的仪表设备100的配置。
现在将参考图3来描述仪表设备100的操作。图3是用于描述根据本实施例的仪表设备的操作的示意图。
首先，当从没有向仪表设备100供电的状态开始供电并且再现装置10的电力被开启时执行步骤S01和步骤S03。即，在步骤S01中，步进数确定部分121向步进电机131提供驱动信号并在可旋转范围内旋转指示针102。传感器141和142检测到指示针102达到了参考位置θ0和终止端位置θ1。随后执行步骤S03，并且步进数确定部分121基于在传感器141对指示针102的检测和传感器142对指示针102的检测之间提供的驱动信号的步进数来确定将指示针旋转预定角度所需的步进数。处理随后推进到步骤S11。
但是，如上所述，步骤S01和步骤S03是在诸如供电时、切换模式时等的预定定时处执行的。因此，当步进数确定部分121已经确定步进数并且记录了该步进数时可以省略步骤S01和步骤S03。在这种情况下，在再现装置10的电力被开启的定时处执行步骤S11及随后步骤的处理。
在步骤S11中，输入信号选择单元112基于模式信息等来选择将由指示针102显示的输入信号。处理随后推进到步骤S13。
在步骤S13中，增益获取单元113获取在放大单元16中设定的增益。处理随后推进到步骤S15(增益获取步骤的一个示例)。
在步骤S15中，最大移动量确定部分122检验增益获取单元113所获取的增益是否是用于输入信号选择单元112所选择的输入信号的。在本实施例中，增益获取单元113仅获取关于音频信号的增益。因此，在本实施例中的步骤S15的处理可以替换成简单地检验输入信号选择单元112所选择的信号是否为音频信号的处理。如果输入信号是音频信号，则处理随后推进到步骤S17，而如果输入信号不是音频信号，则处理推进到步骤S19。
在步骤S17中，最大移动量确定部分122根据增益来确定最大移动量ΔθM或从指示针102的参考位置θ0开始的最大移动量(最大移动量确定步骤的一个示例)。在步骤S19中，最大移动量确定部分122将最大移动量ΔθM设置为可旋转范围的角度。即，在这种情况下，最大移动量确定部分122将指示针102的最大移动位置θM设置为终止端位置θ1，并使得指示针102可以在可旋转范围的整个区域中旋转。在步骤S17和S19的处理之后，处理推进到步骤S21。
在步骤S21中，最大移动量确定部分122检验增益获取单元113所获取的增益是否已改变。如果增益已改变，则步骤S15及其后的处理将被再次执行。当从步骤S21的处理推进到步骤S15和步骤S17时，在步骤S17中，最大移动量确定部分122优选地将指示针102移动到从参考位置θ0开始移动最大移动量ΔθM所得的位置一次。可以通过移动指示针102来将当前设定的音量(增益)通知给用户。当从步骤S21的处理推进到步骤S15和步骤S19时，可以与以上相类似地执行使指示针102显示音量的处理。如果增益没有改变，则处理推进到步骤S31。
在步骤S31中，驱动信号生成部分123获取输入信号选择单元112所选择的输入信号。处理随后推进到步骤S33。
在步骤S33中，驱动信号生成部分123生成驱动信号以旋转步进电机131，并将指示针102旋转到与输入信号的幅度值相对应的位置(驱动步骤的一个示例)。指示针102将由驱动信号生成部分123移动的位置局限于在步骤S17或步骤S19中设定的最大移动量ΔθM的范围内，即，在从参考位置θ0到最大移动位置θM的范围内。因此，如果是在步骤S17的处理之后，则可以在小于可旋转范围的音频旋转范围(在参考位置θ0和最大移动位置θM之间)内移动指示针102。如果是在步骤S19的处理之后，则基本上可以在可旋转范围内移动指示针102。处理随后推进到步骤S41。
在步骤S41中，输入信号选择单元112检验从模式切换单元14获取的模式信息所表示的模式是否已改变。如果模式已改变，则再次执行步骤S11及其后步骤的处理，而如果模式未改变，则处理推进到步骤S43。
在步骤S43中，仪表控制单元120检验再现装置10的电力是否已关闭。当电力被切换到OFF时，仪表设备100终止操作，而当电力没有被切换到OFF时，则重复步骤S21及其后步骤的处理。因此，当步骤S21及其后步骤的处理被重复时，根据输入信号的幅度在音频旋转范围内(如果处理了步骤S19则基本上在可旋转范围内)顺序地旋转指示针102。
(指示针的移动)
现在将描述根据本发明一个实施例的仪表设备100的操作。将参考图4到6来描述当以上操作被执行时指示针102的移动。当再现装置10的电力被开启并且步骤S01和步骤S03被执行时，指示针102首先从参考位置θ0向终止端位置θ1旋转，如图4的箭头M1所示。随后，指示针102从终止端位置θ1返回到参考位置θ0，如图4的箭头M2所示。步进数确定部分121通过这样的操作来确定步进数。
当输入信号选择单元112选择音频信号时，步骤S17被执行。如图5所示，从指示针102的参考位置θ0开始的最大移动量ΔθM被最大移动量确定部分122局限于与增益相对应的位置。
随后，当步骤S31、S33等的处理被重复时，指示针102顺序地被移动到在参考位置θ0和最大移动位置θM之间的与输入信号的幅度值相对应的位置。因此，当输入信号的幅度值增大或减小时，指示针102在音频旋转范围内摇摆与该增大或减小相对应的角度。在这种情况下，当用户改变再现装置10的音量时，放大单元16的增益改变。在步骤S21的处理之后随后执行步骤S15、S17等。在这种情况下，如图5所示，在步骤S17中指示针102被从参考位置θ0开始旋转了最大移动量ΔθM。因此，指示针102通过被定位在最大移动位置θM而可以显示所设定的音量。
如果输入信号选择单元112选择“已用容量信号”等，则取代步骤S17而执行步骤S19。如图6所示，指示针102的移动范围被最大移动量确定部分122设置为可旋转范围。通过步骤S31、S33等的处理，指示针102被从参考位置θ0移动了利用已用容量信号的幅度值来表示的、表示已用容量关于记录介质的最大存储容量的比例的角度Δθ。因此，在这种情况下，指示针102可以通过相关位置来显示记录介质的已用容量。对于其他输入信号，指示针102可以类似地显示表示各个输入信号的信息。
<仪表设备的效果的示例>
以上已经描述了根据本发明一个实施例的仪表设备100和设有仪表设备100的再现装置10。根据该仪表设备100，在经过放大的诸如音频信号之类的输入信号的情况下，根据其增益来限制指示针102的旋转范围。因此，仪表设备100不仅可以与输入信号的增益相关联地而且可以与其增益相关联地旋转指示针102。仪表设备100因而也可以将该增益通知给用户。仪表设备100通过基于增益来旋转指示针102可以精确地控制指示针102的停止位置。
此外，仪表设备100通过使用步进电机131作为指示针102的驱动源可以更加精确地控制停止位置。特别地，由于仪表设备100可以使用传感器141和142来确定关于步进电机131的步进数，所以指示针102可以被移动到精确位置而不会受环境变化、老化、制造误差等的影响。当使用具有高功率的步进电机131并将齿轮单元132设置为高传动比时，仪表设备100可以在指示针102中提供针显示单元等，而且可以提供更多种信息并且可以设置大变差的显示布局。步进电机131在被施加以激励电流时进行操作，并且通过使用齿轮单元132可以确保高的减速比(reductionratio)。结果，可以取消利用传感器等来监视指示针102的表示输入信号的幅度值的位置以执行反馈控制的必要。因而可以不使用反馈电路，并可进一步降低制造成本。
此外，仪表设备100可以使指示针102显示除音频信号之外的各种信息，例如，增益变化、记录介质的剩余容量、再现或记录的进度状态、所接收频带等。因此，仪表设备100还可以充当能够向用户提供各种信息的智能仪表。
此外，仪表设备100设置了仪表显示单元101或针显示单元，并且这些显示单元可以根据模式信息、输入信号等来执行各种显示。因此，仪表设备100可以实现各种显示表现功能。指示针102和仪表显示单元101的设计自由度也很高。例如，如果仪表显示单元101还用作背后照明，则不必保证背后照明的布局区域，并且可以减少对指示针102的操作范围的空间限制。在本实施例中，已经描述了可旋转范围被设置在0°和180°之间的情况，但是，可以改变指示针102的操作范围以实现用于旋转大于或等于360°的操作。
本领域技术人员应当了解，在所附权利要求或其等同物的范围内，可以根据设计要求和其它因素来进行各种改变、组合、子组合和变更。
在上述实施例中，已经通过示例描述了以中心O为旋转轴的指示针102作为指示器单元。但是，本发明并不限于该示例。指示器单元可以被形成为在直线上移动，或者可以被形成为在其它各种路径上移动。在这种情况下，齿轮单元132等可以将步进电机131的旋转力转换为沿着其路径的移动力。
在上述实施例中，已经描述了以下情况：其中，从仪表设备100外部(例如，记录控制单元15等)获取作为除音频信号以外的输入信号的已用容量信号等。但是，本发明并不限于该示例。仪表设备100可以在内部计算已用容量信号。在这种情况下，仪表设备100可以包括输入信号计算单元(未示出)。在计算已用容量信号时，输入信号计算单元从记录控制单元15等获取表示记录介质的最大存储容量和已用容量的信息。输入信号计算单元可以基于最大存储容量和已用容量来计算已用容量信号，并且输入信号获取单元111可以获取计算结果。
在上述实施例中，已经通过示例给出了再现音频信号作为放大输入信号，但是本发明并不限于该示例。换而言之，放大输入信号包括记录在记录介质等上的音频信号等。因此，仪表设备100可以与所记录的音频信号的增益相关联地显示音频信号的幅度值。
此外，在上述实施例中，已经描述了如图2所示的提供位置检测单元143的情况，但是，本发明并不限于该示例。步进数确定部分121也可以充当位置检测单元143。在这种情况下，可以省略位置检测单元143，并且步进数确定部分121可以直接从传感器141和142获取检测结果。
在本说明书中，除了按所描述的顺序的时序执行的处理之外，在流程图中记载的步骤还包括并行地或独立地执行的处理，这些处理可以不按时序处理。不言而喻，可以按照情况适当地改变时序处理的步骤的顺序。